logo
14 группа

14.3.3.4. Гидриды элементов подгруппы германия

Германий, подобно углероду и кремнию, образует соединения с водородом - гидриды германия.

Моногерман GeH4 - бесцветный газ, ТПЛ = -1650С, TКИП = -880С, ∆H0298 = 92 кДж/моль. Он устойчив на воздухе (GeH4 является более устойчивым соединением, чем силан SiH4), с водой не взаимодействует. При длительном хранении и при нагревании разлагается на Ge и Н2.

Получают моногерман разложением германида магния соляной кислотой:

Mg2Ge + 4HCl = GeH4 + 2MgCl2

или восстановлением GeO2 тетрагидридоборатом (борогидридом) натрия в водном растворе:

GeO2 + Na[BH4] = GeH4 + NaBO2.

Подобно углероду и кремнию, германий в гидридах образует цепочки из своих атомов. Существует гомологический ряд германоводородов GеnН2n+2, вплоть до декагермана. По химическим свойствам все они подобны моногерману, но термически менее устойчивы.

Помимо насыщенных германоводородов известны полимерные ненасыщенные - полигермены (GeH2)х и полигермины (GeH)х.

Гидриды олова. Наиболее изученным соединением является станнан SnH4. Это газообразное при обычных условиях вещество, ТПЛ = -1460С, TКИП = -520С и ∆H0298 = 136 кДж/моль.

SnH4 - сравнительно устойчивое соединение; оно может сохраняться в течение нескольких суток, разложение ускоряют следы металлического олова. Ток газообразного SnH4 можно пропустить (без разложения) через разбавленные растворы кислот и щелочей, а также растворы многих солей. Однако SnH4 разлагается при нагревании, при взаимодействии с твердыми щелочами и с концентрированной H2SO4. SnH4 очень ядовит.

Впервые станнан был получен разложением сплава олова с магнием соляной кислотой; в настоящее время его синтезируют восстановлением SnCl4 тетрагидридоалюминатом (алюмогидридом) лития Li[AlH4]:

SnCl4 + Li[AlH4] = SnH4 + AlCl3 + LiCl.

Кроме SnH4, известен другой гидрид олова, полученный в очень небольших количествах, - крайне неустойчивый Sn2H6, ∆H0298 = 274,5 кДж/моль.

Гидриды свинца очень неустойчивы из-за малой прочности ковалентной связи большого атома свинца и маленького атома водорода. Так, плюмбан РbН4 (∆ƒH0298 = 251 кДж/моль) получен лишь в очень малых количествах путем разложения кислотой сплава Mg/Pb, а также при катодном восстановлении солей PbII. Интересно, что связь Pb—H стабилизируется в смешанных алкилгидридах типа (СnH2n+2)хPbН4–х. Эти соединения получают восстановлением РbСl2 алюмогидридом лития Li[AlH4] при низкой температуре.